1803

– 60 мм, тяжелого мелкозернистого бетона (прочность не ниже 150

кг/см2 – марка 200) – 30 мм.

Вкачестве элементов раздельного пола могут применяться:

-дощатые настилы по лагам, собираемые из отдельных шпунтовых до-

сок;

-водостойкие древесностружечные плиты и панели из этих плит;

-монолитные стяжки из тяжелых или легких (на пористом песке) це-

ментно-песчаных растворов.

Все элементы пола опираются на несущие элементы покрытий на

сплошной слой или отдельные прокладки из звукоизоляционных мате-

риалов. В качестве сплошного звукоизоляционного слоя рекомендуется

применять маты и плиты полужесткие минераловатные и стекловатные

на синтетической связке, маты стекловатные, прошитые в водостойкой

бумаге. В качестве отдельных прокладок и лент – стекловатные и мине-

раловатные плиты на синтетической связке, изоляционные древесново-

локнистые плиты, обработанные антисептиком. Применение засыпок в

качестве звукоизолирующего слоя малоэффективно.

При устройстве дощатых полов и полов из паркетных досок по ленточным звукоизоляционным прокладкам толщиной 25 мм, из мягких древесноволокнистых плит или из других, более эффективных в звукоизоляционном отношении материалов с меньшим модулем упругости толщина лаг, опирающихся всей поверхностью на прокладки, должна составлять 40 мм, а ширина – 80 мм. В этом случае расстояние в осях между лагами дощатых полов при толщине досок 29 мм должно составлять 600 мм, а между лагами полов из паркетных досок – 500 мм.

Элементы пола в акустически раздельных перекрытиях 1, 2 и 3 типов не должны непосредственно соприкасаться со стенами и стационарными перегородками.

Деформативность материалов покрытия пола, применяемых в

гражданских зданиях, характеризуется величиной остаточной деформа-

ции. Данная величина не должна превышать 0,5 мм и не должна быть

более 20% толщины материала покрытия пола.

11

2.СБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА

ИПРОЕКТИРОВАНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ

КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

На основании выданной карточки-задания на выполнение прак-

тических занятий студентом составляется задание на расчет и проек-

тирование определенного вида ограждающей конструкции здания по

предложенной ниже форме.

ЗАДАНИЕ Исходные данные

3.Климатические характеристика района строительства

3.1.Средняя температура наиболее холодной пятидневки.……..…………………………

3.2.Средняя температура наиболее жаркого месяца……………………………………….

3.3.Средняя температура отопительного периода……….…………………………………

3.4.Средняя температура периода с отрицательными среднемесячными температура-

ми………………..………………….………………………………………………………

3.5.Средняя относительная влажность наружного воздуха периода с отрицательными среднемесячными температурами…………………..……………………………………

3.6.Расчетная скорость ветра для холодного периода года………………………………...

3.7.Продолжительность отопительного периода, суток……………………………………

3.8.Влажностная зона…………………………………………………………………………

12

3.ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ

3.1. РАСЧЕТ НОРМАТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕПЛОЗАЩИТЫ

Теплозащитная оболочка здания согласно п.5.1 действующего СП

50.13330 [1] должна отвечать следующим требованиям:

а) приведенное сопротивление теплопередаче Rопр, м2 оС/Вт, отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых

значений (поэлементные требования) Rонорм, м2 оС/Вт;

б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не

больше нормируемого значения (комплексное требование);

в) температура на внутренних поверхностях в ограждающих конструк-

ций должна быть не ниже минимально допустимых значений (сани-

тарно-гигиеническое требование).

Требования тепловой защиты здания считаются выполненными

при одновременном выполнении всех трех требований (а, б и в)

Нормативное значение сопротивления теплопередаче

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, Rонорм , (м °С)/Вт, определяется по формуле 5.1 дей-

ствующего СП 50.13330[1]:

где Rотр – базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м °С/Вт, принимаемое в зависимости от градусо-суток отопительного периода, ГСОП, °С сут/год, региона строительства и определяется по табл. 3 СП 50.13330 [1] или по форму-

ле 3.2;

m р – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства.

В расчете по формуле (3.1) принимается равным 1. (Для расчетов на

практических занятиях достаточно значения mр 1).

В случае расчета здания по показателю удельного расхода тепло-

вой энергии (требование б) согласно п. 5.2 СП 50.13330 [1] допускается нормируемое значение сопротивления теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания определять как:

Rонорм 0,63 Rотр – для стен;

Rонорм 0,95 Rотр – для светопрозрачных конструкций;

Rонорм 0,8 Rотр – для остальных ограждающих конструкций.

Значение Rотр для ограждающих конструкций, отличное от таб-

личных, следует определять по формуле:

13

где a; b – коэффициенты, принимаемые в зависимости от вида ог-

раждающей конструкции и назначения здания (помещения) по табл. 3

СП 50.13330 [1].

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С сут/год, опре-

где tоп, zоп – соответственно средняя температура наружного воздуха, °С,

и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по

своду СП 131.13330 [4] для периода со среднесуточной температурой

наружного воздуха не более 8 °С, (в особых случаях, оговоренных нор-

мами, 10 С);

tв – расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимае-

мая по минимальным значениям оптимальной температуры зданий по

ГОСТ30494.2011 [3] или по нормам проектирования соответствующих

зданий.

Нормативный температурный перепад

Температура внутренней поверхности ограждающей конструкциив, °С, в зоне теплопроводных включений, в углах и оконных откосах

должна быть не ниже точки росы р, °С, внутреннего воздуха при расчетной температуре наружного воздуха tн , °С в холодный период (п.5.7

СП 50.13330 [1]), т.е.

в) в р (санитарно-гигиеническое требование).

Относительную влажность внутреннего воздуха в , %, для опре-

деления температуры точки росы р следует принимать:

-для помещений жилых зданий – 55%;

-для теплых чердаков жилых зданий – 55%;

-для других помещений общественных зданий – 50%. Для остальных помещений, здесь не перечисленных, относительную влажность

внутреннего воздуха следует определять согласно п.5.7 СП 50.13330 [1]

или по нормам проектирования соответствующих зданий.

Температуру точки росы для различных значений температуры и

относительной влажности воздуха в помещении можно принимать по

прил.Р СП 23-101-2004 [2].

В первом приближении температуру внутренней поверхности ог-

раждения можно определить по формуле:

где tв – см. формулу (3.3);

14

tн – нормируемый температурный перепад, °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции здания.

В соответствии с нормами нормативный температурный перепад

tн, определяется по табл.5 СП 50.13330 [1] в зависимости от вида ог-

раждающей конструкции и назначения здания.

Если рассматривать санитарно-гигиеническое условие не через

температуру внутренней поверхности ограждения в , а через норматив-

ный температурный перепад tн, требования комфортности в помеще-

нии возрастает. Это возможно потому, что при установлении значений

нормируемого температурного перепада закладывались не только сани-

тарно-гигиенические, но и комфортные условия с точки зрения воспри-

ятия параметров микроклимата человеком.

Таким образом, для выполнения санитарно-гигиенического тре-

бования необходимо обеспечить следующее условие – расчетный тем-

пературный перепад не должен превышать нормируемого значения

температурного перепада:

где t0 – расчетный температурный перепад, °С, между температурой

внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции здания.

3.2 ОЦЕНКА ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ КАЧЕСТВ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Уже упоминалось ранее, что теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания считается выполненным при соблюдении всех трех обязательных условий: “а”, “б” и “в” (см. п.3.1) – комплексный подход. В данном же методическом пособии рассматривается лишь поэлементное требование к теплозащитной оболочке здания с обяза-

тельным обеспечением санитарно-гигиенического – выполнение условий “а” и “в”.

Для этого необходимо определить общее (приведённое) сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций и расчетный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренней поверхности ограждения. После чего необходимо сравнить полученные расчетные величины с нормируемыми значениями. Если условия выполняются:

а) Rопр Rонорм (поэлементное требование);

15

в) t0 t н (санитарно-гигиеническое требование),

тогда теплотехнический расчет считается выполненным.

Общее сопротивление теплопередаче

Общее сопротивление теплопередаче Rо , м2 С/Вт, однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однород-

где Rв=1/ в , в – сопротивление теплопередаче воздуха у внутренней поверхности ограждения, м2 С/Вт, и коэффициент теплоотдачи внут-

ренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 С), принимае-

мый по табл.4 СП 50.13330 [1];

Rн=1/ н , н – сопротивление теплопередаче воздуха у наружной по-

верхности ограждения, м2 С/Вт, и коэффициент теплоотдачи наружной

поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода года, Вт/(м2 С), принимаемый по табл.6 СП 50.13330 [1];

Rk – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2 С/Вт, с последовательно расположенными однородными слоями, равное сумме термических сопротивлений отдельных слоев (п.9.1.1 СП 23-101-2004 [2]):

где R1, R2, ... , Rn - термические сопротивления отдельных слоев ограж-

дающей конструкции, м2 С/Вт.

Термическое сопротивление каждого слоя определяется по фор-

где - толщина слоя, м; - расчетный коэффициент теплопроводности

материала слоя, Вт/(м °С), принимаемый по приложению Д СП 23-101- 2004 [2] или по прил. Т СП 50.13330 [1].

Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов

и изделий устанавливают в зависимости от условий эксплуатации А или Б. Определяют условия эксплуатации ограждающих конструкций согласно табл.2 СП 50.13330 [1] в зависимости от влажностного режима помещений (по табл.1 СП 50.13330 [1]) и зоны влажности района строительства (по прил. В СП 50.13330 [1]).

Приведенное сопротивление теплопередаче

Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания (или любой выделенной ограждающей конст-

16

рукции), (м2 °С)/Вт, рассчитывается с использованием результатов рас-

четов температурных полей.

Вданном методическом пособии используется метод расчета при-

веденного сопротивления теплопередаче через коэффициент теплотех-

нической однородности, r.

Всоответствии с п. 9.1.4 СП 23-101-2004 [2] приведенное сопро-

тивление теплопередаче Rопр, м2 оС/Вт, характерного участка глухих ограждающих конструкций здания определяется по формуле 11:

где Rоусл – сопротивление теплопередаче участка однородной ограж-

дающей конструкции, определяемое по формуле 3.6, м2 С/Вт;

r – безразмерный коэффициент теплотехнической однородности участ-

ка ограждения, учитывающий влияние стыков, откосов, проемов, об-

рамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений,

определяемый на основе моделирования двух-, трехмерных темпера-

турных полей на ЭВМ либо с помощью приближенных методик (в зави-

симости от вида неоднородной ограждающей конструкции и её теплопроводных включений). В практической работе величина приведена в задании.

Приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций (окон, витражей, балконных дверей, фонарей) принимается по результатам испытаний в аккредитованной лаборатории. При отсутствии таких данных допускается принимать значение приведенного сопротивления по прил.Л СП 23-101-2004 [4].

Расчетный температурный перепад

Согласно п.5.8 СНиП 23-02-2003 [5] расчетный температурный перепад между температурой внутренней воздуха и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции здания (санитарно-

где Rопр – общее (приведенное) сопротивление теплопередаче, м2 оС/Вт;в – коэффициент теплообмена внутренней поверхности, Вт/(м2 оС); tв – расчетная температура внутреннего воздуха, оС;

tн – расчетная температура наружного воздуха в холодный период, оС; n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воз-

духу [2, 5].

17

При этом на поверхности ограждения в местах теплопроводных

включений не допускается выпадение конденсата (при tв = 20оС, в = 55% температура "точки росы" составляет td = 10,69°С прил. Р СП 23- 101-2004 [2]).

3.3ЦЕЛЬ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

Целью теплотехнического расчета является определение необходимого уровня теплозащитных качеств ограждающих конструкций зданий и подбор их конструктивного решения, обеспечивающего соответ-

ствие нормативным значениям (Rонорм, t н) .

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1)подготовка исходных данных и выбор принципиального конструктивного решения проектируемой ограждающей конструкции;

2)расчет нормативного значения сопротивления теплопередаче Rонорм;

3)расчет нормативного значения температурного перепада t н;

4)уточнение конструктивного решения ограждающей конструкции и расчет ее приведенного сопротивления теплопередаче Ror (величина

Ror должна быть не менее Rонорм)

5)определение фактического значения температурного перепада to (величина to должна быть не более tн );

6)сравнение полученных результатов расчета с нормативными показателями (см. п.3.2)и выводы.

3.4 ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

Исходными данными для теплотехнического расчета являются:

-район строительства;

-назначение здания;

-тип и принципиальное конструктивное решение проектируемой ограждающей конструкции, принимаемые в соответствии с заданием;

-расчетная температура наружного воздуха, tн , C , принимаемая в зависимости от района строительства по СП 131.13330 [4] как температура наиболее холодных пяти суток с коэффициентом обеспеченности

0,92;

-расчетная средняя температура внутреннего воздуха tв , C , прини-

18

маемая по минимальным значениям оптимальной температуры зда-

ний по ГОСТ 30494-2011 [3] или по нормам проектирования соответ-

ствующих зданий или сооружений;

-средняя температура tоп , C , и продолжительность zоп , сут., периода

со средней суточной температурой наружного воздуха < 8 C , прини-

маемая по СП 131.13330 [4] (в особых случаях, оговоренных норма-

ми, < 10 C );

-расчетная относительная влажность внутреннего воздуха в , %, принимаемая в соответствии с п.3.1 в зависимости от назначения здания

(помещения);

-температура “точки росы” t , C , определяемая в зависимости от tв и

в по прил.Р *[2];

-коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения в ,

Вт/(м2 оС), [2].

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения н ,

Вт/(м2 оС), [2];

-расчётный коэффициент теплопроводности отдельных слоёв ограж-

дения i , Вт/(м оС), [1, 2].

На основании принятых значений tв и в определяются влажно-

стный режим помещений [1]. В зависимости от зоны влажности района строительства [1] и влажностного режима помещения принимаются условия эксплуатации ограждающих конструкций [1].

Результаты выбора исходных данных заносят в таблицу.

3.5 ПРИМЕР ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

Задание 1

Требуется определить толщину утеплителя в трехслойной кирпичной наружной стене жилого здания, расположенного в г. Омске. Конструкция стены: внутренний слой – кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича толщиной 250 мм и плотностью 1800 кг/м3, наружный слой – кирпичная кладка из облицовочного кирпича толщиной 120 мм и плотностью 1800 кг/м3; между наружным и внутренними слоями расположен эффективный утеплитель из пенополистирола плотностью 40 кг/м3; наружный и внутренний слои соединяются между собой стеклопластиковыми гибкими связями диаметром 8 мм, расположенными с шагом 0,6 м.

Решение

19

1.Исходные данные

-назначение здания – жилой дом;

-район строительства – г. Омск;

-расчетная температура внутреннего воздуха tв = 20 0С;

-расчетная температура наружного воздуха tн = - 37 0С;

-средняя температура tоп 8,4 C и продолжительность zоп 221сут.

отопительного периода, принимаемая по СП 131.13330 [4];

-расчетная относительная влажность внутреннего воздуха в 55%;

-температура “точки росы” t , C по прил.Р [2];

н 23Вт/(м2 оС) [2];

-расчётный коэффициент теплопроводности отдельных слоёв ограж-

дения i , Вт/(м оС), [1, 2].

2. Определение нормируемого сопротивления теплопередаче

Величина градусо-суток отопительного периода равна:

ГСОП = (tв – tоп) zоп = (20 + 8,4)×221 = 6276 0С· сут/год.

Согласно табл. 3. [1] нормируемое сопротивление теплопередаче для наружных стен жилого здания соответствующее значению

ГСОП= 6276 0С· сут/год равно

Rотр a ГСОП b = 0,00035×6276 + 1,4 = 3,60 м2 0С/Вт.

3. Выбор конструктивного решения наружной стены

Конструктивное решение наружной стены предложено в задании и представляет собой трехслойное ограждение с внутренним слоем из кирпичной кладки толщиной 250 мм, наружным слоем из кирпичной кладки толщиной 120 мм, между наружным и внутренним слоем расположен утеплитель из пенополистирола. Наружный и внутренний слой соединяются между собой гибкими связями из стеклопластика диаметром 8 мм, расположенными с шагом 0,6 м.

4. Определение толщины утеплителя

Т. к. сопротивление теплопередаче R0 должно быть больше или равно требуемому сопротивлениюRотр, то для определения минимальной толщины утеплителя приравниваем Rо к Rотр. Выделяя из формулы

3.6 толщину утеплителя ут и принимая вместо Rо Rотр получим:

ут = (Rотр. – 1/ в – 1/ 1 - 2/ 2 – n/ n – 1/ н)× ут,

где ут и ут – толщина и коэффициент теплопроводности слоя утеплителя.

20